Одержання трубних заготовок з мідно-нікелевого сплаву МНЖ 5-1 при використанні інструменту з штампової сталі регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації

Анотація

Мета роботи. Виготовлення штампового інструменту зі сталі з регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації для підвищення рівня ресурсу експлуатації при гарячому деформуванні мідно-нікелевого сплаву.

Методи дослідження. Металографічний, високо-температурний рентгено-фазовий, та дилатометричний аналізи дослідної сталі.

Одержані результати. Представлений режим термічної обробки (неповний відпал) сталі 4Х3Н5М3Ф за температури 750±20 °С, одержаної електрошлаковим переплавом, дало змогу одержати перліто-сорбітну структуру при твердості 33–34 НRС і, дозволило краще механічно обробляти різанням заготовки для виготовлення філь’єр-матриць для гарячого деформування мідного сплаву. Запропонований режим кінцевої термічної обробки (гартування 1030±10 °С та відпуск 600±5 °С) дослідженої сталі, дає можливість розігрівати матрицю в процесі експлуатації до температури 600 °С.

Наукова новизна. Термічна стійкість інструменту для гарячого деформування може бути значно підвищена при використанні сталі з регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації. Така сталь у вихідному стані має феритну основу, а при нагрівні до температур експлуатації відбувається від α-Fe до γ-Fe перетворення і, у подальшому зберігається аустенітна структура на протязі усього періоду високотемпературної експлуатації штампового інструменту. Підтверджено, що штамповий інструмент зі сталі 4Х3Н5М3Ф при пресуванні мідно-нікелевого сплаву працює в інтервалі температур, що відповідають процесу аустенізації.

Практична цінність. Скорочено технологічну операцію, а саме термо-деформаційну обробку (ковку) зливків, одержаних електрошлаковим переплавом. Проведено дослідно-промислове випробування штампового інструменту сталі 4Х3Н5М3Ф при виготовленні трубних заготовок Ø 67±0,1 мм з мідно-нікелевого сплаву марки МНЖ 5-1. В результаті дослідження на ВАТ «Артемівський завод по обробці кольорових металів та сплавів» (м. Бахмут, Донецька обл., Україна) за температури експлуатації 900-950 °С, матриці виготовленої зі сталі 4Х3Н5М3Ф (без деформації-кування) показали стійкість у три рази вищі, ніж матриці зі сталі 3Х3М3Ф, виготовлені на підприємстві.